Az élőlények alkalmazkodása és relatív természete. Az adaptációk relatív természete Az adaptációk kialakulása az adaptációk relatív természete

A természetes kiválasztódás mindig a létfeltételekhez való alkalmazkodó reakció jellegével bír. Az élő szervezetek minden jele alkalmazkodott létezésük körülményeihez. Az alkalmazkodóképesség különbözik a belső és külső szerkezet szervezetek, állatok viselkedése stb.

Például azoknál a lényeknél nagyobb a szaporodás intenzitása, akiknek utódai nagy számban pusztulnak el. A tőkehal, amely nem törődik utódaival, az ívási időszakban körülbelül 5 millió tojást rak le. A nőstény kicsi tengeri hal, egy tizenöt tüskés pálcika, melynek hímje tojással fészket őriz, mindössze néhány tucat tojást rak. Egy elefánt, amelynek utódai a természetben szinte soha nem kerülnek veszélybe, hosszú élete során legfeljebb 6 elefántkölyköt hoz, de az emberi orsóféreg, amelynek utódai túlnyomó többsége elpusztul, az év során naponta 200 ezer petét tojik.

A szél által beporzott növények hatalmas mennyiségű finom, száraz, nagyon könnyű virágport termelnek. Virágaik bibéjének stigmái nagyok és tollas alakúak. Mindez segíti őket a hatékonyabb beporzásban. De a rovarporzású növényekben sokkal kevesebb a pollen, nagy és ragadós, virágaik nektáriummal rendelkeznek, és élénk színűek, hogy vonzzák a beporzó rovarokat.

Az alkalmazkodás élénk példái a védő színezés és a mimika. Mimika – utánzás veszélyes fajok- sok állatnál megfigyelhető. Például néhány ártalmatlan, nem mérgező kígyó jelentős hasonlóságot mutat mérgező rokonaival, ami segít nekik elkerülni a ragadozók támadásait.

Darwin elmélete a fitnesz kialakulását az örökletes variáción és a természetes kiválasztódáson keresztül magyarázza.

Azt azonban mindig figyelembe kell venni, hogy a fittség relatív. Vagyis minden alkalmazkodás csak olyan körülmények között segít túlélni, amelyek között kialakult. Amint a körülmények megváltoznak, egy korábban hasznos tulajdonság károssá válik, és halálhoz vezet. Például egy gyönyörűen repülő swiftnek nagyon hosszú, keskeny szárnyai vannak. A szárnynak ez a specializálódása azonban oda vezetett, hogy a swift nem tud felszállni sík felületről, és ha nincs miről ugrani, meghal.

A fitnesz relatív természete is figyelembe vehető következő példa: Európa ipari vidékein, ahol a termelés intenzív fejlődése következtében a fatörzseket borító világos színű zuzmók elpusztultak, a lepkék sötét színű egyedei váltották fel a világos színűeket. Ezt a jelenséget ipari melanizmusnak nevezik. A tény az, hogy a világos színű rovarok nagyon jól láthatóak a sötét háttér előtt, és főként a madarak eszik meg őket. A vidéki területeken éppen ellenkezőleg, a sötét rovarok jól láthatóak a világos törzseken, és ezeket a madarak elpusztítják. A természetes szelekció tehát divergenciát (divergenciát) indított el egy fajon belül, ami előbb alfajok, majd új fajok megjelenéséhez vezethet.

Az új fajok kialakulása az evolúció folyamatának legfontosabb szakasza.

Az evolúciós folyamat mikro- és makroevolúcióra oszlik. A mikroevolúció egy fajon belüli átstrukturálási folyamat, amely új populációk, alfajok kialakulásához vezet, és új fajok kialakulásával végződik.

A mikroevolúció tehát az evolúciós folyamat legelső szakasza, amely viszonylag rövid időn belül megtörténhet, és amely közvetlenül megfigyelhető és tanulmányozható.

Az örökletes (mutációs) variabilitás következtében a genotípusban véletlenszerű változások következnek be. A spontán mutációk aránya meglehetősen magas, és a csírasejtek 1-2%-a mutált génekkel vagy megváltozott kromoszómákkal rendelkezik. A mutációk leggyakrabban recesszívek, és ritkán előnyösek a faj számára. Ha azonban egy mutáció következtében bármely egyed számára előnyös változások következnek be, akkor bizonyos előnyökhöz jut a populáció többi egyedével szemben: több táplálékot kap, vagy ellenállóbbá válik a kórokozó baktériumok és vírusok hatásával szemben, stb. Például a hosszú nyak megjelenése lehetővé tette a zsiráf őseinek, hogy levelekkel táplálkozhassanak magas fák, amely több táplálékot biztosított számukra, mint a lakosság rövid nyakú egyedei.

Így egy új tulajdonság megjelenésével megindul a divergencia folyamata, vagyis a tulajdonságok eltérése a populáción belül.

Bármely faj populációjában vannak számhullámok. Kedvező években a populáció növekszik: intenzív szaporodás következik be, a legtöbb fiatal és idős egyed túléli. sz kedvező évek a populáció mérete meredeken csökkenhet: sok egyed, különösen fiatal és idős, elpusztul, a szaporodás intenzitása csökken. Az ilyen hullámok sok tényezőtől függenek: az éghajlatváltozástól, az élelmiszer mennyiségétől, az ellenségek számától, a kórokozó mikroorganizmusoktól stb. A populáció számára kedvezőtlen években olyan állapotok adódhatnak, amikor csak azok az egyedek maradnak életben, akik a mutáció következtében hasznos tulajdonságra tettek szert. Például aszály idején a zsiráf rövidnyakú ősei éhen halhattak, és a hosszúnyakú egyedek és utódaik kezdtek uralni a populációt. Így a természetes szelekció eredményeként meglehetősen rövid időn belül megjelenhet a „hosszú nyakú” artiodaktilus állatok populációja. De ha ennek a populációnak az egyedei szabadon kereszteződhetnének a szomszédos populációk „rövidnyakú” rokonaival, akkor az újfajta nem merülhetett fel.

Így a mikroevolúció következő szükséges tényezője egy új tulajdonsággal rendelkező egyedpopuláció izolálása, amely olyan egyedek populációjából keletkezett, amelyek nem rendelkeznek ezzel a tulajdonsággal. Az elszigetelést többféleképpen is meg lehet valósítani.

1. A földrajzi elszigeteltség, mint a specifikáció tényezője. Ez a fajta

az elszigeteltség a faj élőhelyének - elterjedési területének bővülésével jár.

Ugyanakkor az új populációk a többi populációhoz képest eltérő körülmények között találják magukat: éghajlati, talajtani stb. A populációban állandóan öröklődő változások következnek be, működik a természetes szelekció - e folyamatok hatására megváltozik a populáció génállománya, új alfaj keletkezik. Az új populációk vagy alfajok szabad kereszteződését akadályozhatják a folyók, hegyek, gleccserek stb. miatti elterjedési területei. Például a földrajzi elszigeteltségi tényezők alapján egy gyöngyvirágfajból több millió év alatt fajok egész sora keletkezett. A speciálódásnak ez az útja lassú, több száz, ezer és millió generáción keresztül megy végbe.

2. Ideiglenes izoláció, mint a specifikáció tényezője. Ez a fajta izoláció annak köszönhető, hogy ha a szaporodás időpontja nem esik egybe, akkor két közeli alfaj nem lesz képes keresztezni, és a további eltérés két új faj kialakulásához vezet. Ily módon új halfajok keletkeznek, ha az alfajok ívási periódusai nem esnek egybe, vagy új növényfajok, ha az alfajok virágzási időszakai nem esnek egybe.

3. A szaporodási izoláció, mint a fajképződési tényező. Ez a fajta izoláció akkor fordul elő, ha a nemi szervek szerkezetének eltérése, viselkedésbeli különbségek és a genetikai anyag összeférhetetlensége miatt lehetetlen keresztezni két alfaj egyedeit.

Mindenesetre bármilyen izoláció reproduktív elválasztáshoz vezet - pl. a feltörekvő fajok keresztezésének lehetetlenségére.

Így a mikroevolúció folyamata a következő szakaszokra osztható:

1. Spontán mutációk és a divergencia kezdete egy populáción belül.

2. A leginkább alkalmazkodó egyedek természetes szelekciója, a divergencia folytatása.

3. A kevésbé alkalmazkodó egyedek elpusztulása a környezeti feltételek hatására a természetes szelekció folytatása, új populációk, alfajok kialakulása.

4. Alfajok izolálása, ami a szaporodási elválás következtében új fajok megjelenését eredményezi.

Az élőlények alkalmazkodásának megjelenése.
Az élő szervezetek környezetükhöz való különféle alkalmazkodásának megjelenésének fő oka a szelekció. Például ismert, hogy a fogoly erdei madár. Élőhelyétől függően többféle adaptációja van: a) a hó és a lom alóli táplálékszerzés kapcsán a csőr megrövidülése: b) az ujjak végén a vastag hótakarón való mozgást megkönnyítő kanos redők megjelenése; c) a szárnyak kitágítása, lekerekítése a gyors levegőbe emelés érdekében (a fogoly ősei nem rendelkeztek ilyen szerkezettel).
A további terjesztés érdekében a növények terméseit és magjait is elvégezték különféle változások. Ezek horgok, tüskék, amelyekkel az állatokhoz rögzítik őket, vagy könnyű pihék, amelyeket a szél szétszór.
Jellemző jelenség a fittség megjelenése a növényekben, állatokban, de mindenesetre a fittség nem jelenik meg azonnal. Hosszú evolúciós folyamat eredményeként az egyének a Különleges képességek, alkalmazkodva a körülményekhez külső környezet.
A példában jól láthatóak az alkalmazkodóképesség jellemzői szerkezetben, színben, testalkatban és viselkedésben vízi emlős- delfin. A test hegyes formája lehetővé teszi, hogy könnyen és szabadon mozogjon a vízben különböző irányokba. A delfin sebessége eléri a 40 km/h-t. A madarakban pedig a repülésre való alkalmasság mutatója a testet borító tollak jelenléte; fülek és fogak hiánya; a fej 180"-os elfordítási képessége; a csontok könnyűsége; az élelmiszer gyors emésztése a gyomorban stb.
Sok állatnál az alkalmazkodásuk annyira fejlett, hogy nehéz megkülönböztetni őket környezet. A halak és a sűrű algabozótokban élő állatok testalkata, színe segíti őket abban, hogy sikeresen elrejtőzzenek az ellenségek elől.

Az alkalmazkodóképesség típusai:

1. Védő (álcázó) színezés és típusai.
2. Ösztönös alkalmazkodás.
3. Utódok gondozása.
4. Fiziológiai adaptáció.

Rizs. 21. A lepkék alkalmazkodása a fatörzs megfelelő színeihez színváltoztatással: 1 - egyenlő számú megjelölt sötét és világos pillangó; 2 - könnyű fatörzs; 3 - a könnyű lepkék számának növekedése; 4 - mennyiségnövekedés sötét pillangók; 5 - sötét fatörzs

1. Védő (álcázó) színezés és típusai. A védőszínezés a nyíltan élő és az ellenség számára hozzáférhető szervezetek alkalmazkodóképessége. A tojásokat a földön kottató madarak (fajdfajd, fogoly, fürj stb.) beleolvadnak a környező háttérbe. A fészken mozdulatlanul ülő madár szinte láthatatlan ellenségei számára. A pigmentált héjú tojások és a belőlük kikelő fiókák szintén alig észrevehetők. U nagy ragadozók, amelyek tojásaihoz hozzáférhetetlenek az ellenségek, vagy olyan madarakban, amelyek magasan sziklákra tojnak vagy elássák azokat. a talajba, a héj védőszíne nem alakul ki. A lepkehernyók általában zöldek, a levelek színűek, vagy sötétek, a kéreg színűek. A fenéken élő halakat (korcsolya, lepényhal) gyakran a homok színéhez igazítják.
A sivatagi állatok általában homokossárga színűek. A monokromatikus védőszín a rovarokra (sáskákra), gyíkokra, saigákra és oroszlánokra jellemző. Az évszaktól függően sok állat megváltoztatja a színét. Például a sarki róka, a fehér nyúl és a fogoly télen fehér. U nappali pillangók védőfestés a szárnyak alsó részén, az éjszakai szárnyak felső részén, így nappal az ellenség számára észrevehetővé válnak és elpusztulhatnak (a szárnyak alsó része világos). A védő színezés a rovarok alakjában is megfigyelhető: a lepkék bábja egy ágon nagyon hasonlít a bimbóhoz; faághoz hasonló, mozdulatlan állapotban lévő ágra tapadt lárva stb.
A védőfestés különösen hasznos a szervezet egyedfejlődésének kezdeti szakaszában (tojás, lárva, csibe). A lassan mozgó vagy nyugalmi állapotba került állatok védőszínezése szükséges.
Sok állat képes gyorsan színt változtatni a környezete színétől függően, és ez a képesség öröklődik. Például: kaméleon, lepényhal, agama.

A védőfesték típusai:

1. védőfestés;
2. vonzó színezés;
3. fenyegető színezés;
4. utánzó színezés.

1. Figyelmeztető védőfesték mérgező, csípős vagy égő rovarokra jellemző. Például a madarak soha nem csípnek meg egy katicabogárt (piros, sárga, barna, sötétvörös, csíkos) az általa kiválasztott mérgező, keserű sárgás folyadék miatt (22. ábra). Ha a fiókák véletlenül megcsipkedik ezt a bogarat, legközelebb ne közelítsék meg. A dögbogár kellemetlen, égő folyadékot választ ki, és élénkvörös csíkos színű. Méh, darázs, darázs színezése, mérgező kígyók megvédi őket a ragadozóktól. A védő színezés bizonyos rovarok és állatok viselkedésétől is függ. Néha a csúszóbogarak megfagynak a veszély pillanataiban. A nádasban fészkelő keserű, véletlenül ellenséget látva, kinyújtja a nyakát, felemeli a fejét és megdermed. Az állatok figyelmeztető elszíneződése olyan viselkedéssel párosul, amely elriasztja a ragadozókat.

Rizs. 22. Figyelmeztető színezés: 1 - katicabogár; 2 - buborékfólia

2. Vonzó színezés. Ez a színezés különösen fontos a tenyésztés során. A vörös lepkék, kékszárnyú szöcskék, jerboák élénk színei és a hím madarak tollazata vonzza a nőstényeket a költési időszakban. A hétköznapi napokon a szín beleolvad a környezetbe, és az ellenség számára láthatatlanná válik (23. ábra).

Rizs. 23. Vonzó színezés: 1 - piros szárny; 2 - kékszárnyú szuka; 3 - jerboa

3. Fenyegető színezés. Veszélyben az állatok fenyegető pózt vesznek fel. Például a veszély pillanataiban egy kobra egyenesen felemeli a fejét, felfújja a nyakát és fenyegető pózt vesz fel; A sötétlő bogár megemeli a hasát, és kellemetlen szagot bocsát ki. A hosszú fülű kerek fej azonnal kinyitja a fején lévő bőrredőket, és nyitott szájjal lefagy. Az imádkozó sáska nyitott szárnyain szemhez hasonló foltok találhatók. Veszély esetén a szárnyait kinyitva az imádkozó sáska elriasztja ellenségét. Ugyanezek a foltok a lepkéknél is (24. ábra).

Rizs. 24. Fenyegető színezés: a fenyegető pózban lévő pillangó (1) szárnyain a szemfoltok úgy néznek ki, mint egy manóbagoly szeme (2)

4. Színezés utánzás -utánzás(görögül mimikosz – „utánzat”). Ez az állatok és növények utánzása élő szervezetek vagy a környezet bizonyos élettelen tárgyai által. A nem védett szervezetek figyelmeztető színe egy vagy több fajra emlékeztet. Például testalkatában, méretében és élénk színében a csótány hasonlít egy katicabogárhoz. A csikóhal és a hal testformája algákra emlékeztet. Fehér pillangó kellemetlen szagával és élénk színével a helikonidák családjába tartozó ehetetlen lepkéket (25. kép), a legyek pedig a darazsak utánozzák. Hasonlóság nem mérges kígyók mérgezőkkel segít megvédeni magukat az ellenségektől és túlélni.

Rizs. 25. Utánzó színezés: a fehér pillangó (T) hasonló a mérgező helikonid pillangóhoz (2)

Példák az utánzó növényi színezésre.
A növények utánzó színezése szükséges az állatok vonzásához vagy megfélemlítéséhez. Általában nincs nektár a belozor virágon. A rovarok vonzására hasonlít a mézelő növényhez. A virágon leszálló rovarok hozzájárulnak annak beporzásához. A rovarevő növény (Nepenthes) virágai élénk színűek. A virágon landoló rovarok azonnal „csapdába” esnek és meghalnak. Az orchidea virágformájában és illatában néhány rovar nőstényére hasonlít, ezért a hím rovarok önkéntelenül rászállnak a virágra és beporozzák azt.
Utánzás a természetes szelekció „szabályozása alatt” keletkezik. Előfordulása kis, jótékony mutációk felhalmozódásával függ össze ehető fajok az ehetetlenekkel való együttélésük körülményei között. Az ellenségek és az alkalmazkodó tulajdonságok elleni védekezés egyik fő fegyvere: bogarakban és rákokban - kitin takaró, puhatestűeknél - kagylók, krokodiloknál - pikkelyek, tatukban és teknősökben - páncél, sünben és sertésben - toll.

Fitness. Védő színezés. Védőfestés. Vonzó színezés. Fenyegető színezés. Utánzó színezés (mimika).

1. fő ok az organizmusok különféle alkalmazkodása a környezeti feltételekhez a szelekció.
2. A védőszínezés olyan adaptáció, amely a nyitott életmódot folytató szervezetek ellenségeitől való védelméhez szükséges.
3. A védőszínezés a mérgező, csípős, égő rovarokra jellemző védőszínezés egy fajtája.
4. A vonzó színezés egyfajta védőszínezés a szervezetek szaporodási időszakában.
5. A fenyegető színezés egy módja annak, hogy fenyegető pózt alkalmazva megvédjük az állatokat az ellenségtől.
6. Az élő szervezetek és a környezet élettelen tárgyainak utánzása a védekezésre képtelen vagy inaktív szervezetek adaptációja.
7. Az élőlények milyen tulajdonságai határozzák meg az alkalmasságot?
8. Hogyan jön létre a fitnesz?
9. Nevezze meg a védőfesték fajtáit!
10. Mondjon példát védőfestékre!
1. Milyen élőlényekre jellemző az utánzó színezés?
2. Mondjon példákat, amelyek bizonyítják a vonzó színek hasznosságát!
3. Melyek a példák a növények utánzó elszíneződésére?

Gyakorlat
Találkoztál már olyan rovarokkal a természetben, amelyek megfagynak érintésre? Ügyeljen tetteikre, mozdulatlanságára. Ügyeljen a kellemetlen szagú rovarokra. Hasonlítsa össze őket. Ez a tevékenység segít jobban megismerni az állatok védelmező és fenyegető színeit.
Próbálja meg teljesíteni a feladatot.
Milyen típusú védőszínezések ezek a példák? Írja be nagybetűkkel ennek megfelelően: „ZShch” - védő; "PR" - vonzó; A „PD” utánzat.

1. Katicabogár. 5. Nepenthes (rovarevő növény).
2. Pillangó. 6. Keserű.
3. Sötét bogár. 7. Hím fácán.
4. Csikóhal. 8. Imádkozó sáska.

Az egyik eredmény, de nem a folyamat természetes vezérlő hajtóereje, nevezhető a fejlődés minden élő szervezetben - alkalmazkodás a környezethez. C. Darwin hangsúlyozta, hogy minden eszköz, bármilyen tökéletes is, az relatív jelleg. A természetes szelekció alkalmazkodást alakít ki a sajátos létfeltételekhez (in rendelkezésre álló időés ezen a helyen), és nem mindenkinek lehetséges feltételek környezet. A specifikus alkalmazkodások sokfélesége több csoportra osztható, amelyek az élőlények környezethez való alkalmazkodásának formái.

Az állatok alkalmazkodásának néhány formája:

Védő szín és testforma (álcázás). Például: szöcske, fehér bagoly, lepényhal, polip, bot rovar.

Figyelmeztető színezés. Például: darazsak, poszméhek, katicabogarak, csörgőkígyók.
Megfélemlítő viselkedés. Például: bombardier bogár, skunk vagy amerikai büdös poloska.

Utánzás(a nem védett állatok külső hasonlósága a védett állatokkal). Például: a légy úgy néz ki, mint egy méh, az ártalmatlan trópusi kígyók mérgező kígyóknak tűnnek.
A növények alkalmazkodásának néhány formája:

Alkalmazkodás az extrém szárazsághoz. Például: serdülőkor, nedvesség felhalmozódása a szárban (kaktusz, baobab), levelek tűvé alakulása.
Adaptációk a magas páratartalom . Például: nagy levélfelület, sok sztóma, fokozott párolgási intenzitás.
Alkalmazkodás a rovarporzáshoz. Például: egy virág élénk, vonzó színe, nektár jelenléte, illata, virágforma.
Alkalmazkodások a szélbeporzáshoz. Például: a portokos porzók messze túljutnak a virágon, kicsi, világos virágpor, a bibe erősen serdülő, a szirmok és csészelevelek nem fejlettek, és nem zavarják a virág más részeit fújó szélét.
Az élőlények alkalmazkodóképessége - a szervezet felépítésének és funkcióinak viszonylagos célszerűsége, amely a természetes szelekció eredménye, kiiktatva az adott létfeltételekhez nem alkalmazkodó egyedeket. Így a barna nyulat nyáron a védőszíne láthatatlanná teszi, a váratlanul lehullott hó viszont nem megfelelővé teszi ugyanezt a védőszínt, mivel jól láthatóvá válik a ragadozók számára. A szél által beporzott növények esős időben beporozatlanok maradnak.

A növények és állatok elképesztően alkalmazkodtak azokhoz a környezeti feltételekhez, amelyekben élnek. A „faj alkalmazkodóképessége” fogalma nemcsak külső jelek, hanem a szerkezet megfelelősége is belső szervek az általuk ellátott funkciókat (például egy hosszú és összetett szerkezet emésztőrendszer növényi táplálékkal táplálkozó kérődzők). Levelezés élettani funkciók szervezet életkörülményeihez, azok összetettsége és sokfélesége is beletartozik a fitnesz fogalmába.

Az élőlények túléléséért a létért folytatott harcban nagyon fontos adaptív viselkedése van. A rejtőzködő vagy demonstratív, megfélemlítő viselkedésen kívül, amikor ellenség közeledik, számos más lehetőség is létezik adaptív viselkedés, biztosítva a felnőttek vagy a fiatalkorúak túlélését. Így sok állat tárolja az élelmiszert az év kedvezőtlen időszakára. A sivatagban sok faj számára a legnagyobb aktivitás az éjszaka, amikor alábbhagy a hőség.

A szelekciónak köszönhetően azok az élőlények maradnak életben, amelyek a legjobban alkalmazkodtak a környezetükhöz, de az alkalmazkodás mindig relatív. A környezet jelentéktelen változásai is elegendőek ahhoz, hogy valami, ami a korábbi körülmények között hasznos volt, elveszítse alkalmazkodó jelentőségét.

Példák a relatív adaptációkra

Az Ussuri tigrisnek védő színe van, ami nyáron jól elrejti a bozótban, de télen, hóesés után a színezet felfedi a ragadozót. Az ősz beálltával a fehér nyúl vedlődik, de ha késik a havazás, akkor a fehér nyúl jól láthatóvá válik a csupasz mezők sötét hátterében.

Egy organizmus jellemzői még olyan körülmények között sem érik el az abszolút tökéletességet, amelyek között szelekcióval megőrizték őket. Így az orsóféreg tojása jól védett a mérgek hatásaitól, de gyorsan elpusztul a nedvesség hiánya és a magas hőmérséklet miatt.

A méregmirigyek megbízható védelmet jelentenek sok állat számára, de a karakurt mérge végzetes a tevékre és a nagytestekre. marha, juhok és sertések számára biztonságos. A vipera nem jelent veszélyt a sündisznóra.

A selyemvirág szárát a növényevő emlősök nem eszik meg, de védtelenek maradnak a selyemfű-lepke hernyókkal stb. A kiválasztás mindig széles tevékenységi körrel rendelkezik az eszközök további fejlesztéséhez.

Ha a feltételek megváltoznak, akkor a korábban megfelelő adaptációk megszűnnek. Aztán új adaptációk jelennek meg, és a korábban „célszerű” formák kihalnak.

A 19. században a kutatás egyre több új adatot hozott az állatok és növények környezeti feltételekhez való alkalmazkodóképességéről; az organikus világ e tökéletesedésének okainak kérdése nyitva maradt. Darwin a természetes szelekción keresztül magyarázta a fitnesz eredetét a szerves világban.

Először ismerkedjünk meg néhány olyan ténnyel, amelyek az állatok és növények alkalmazkodóképességére utalnak.

Példák az alkalmazkodásra az állatvilágban. Elterjedt az állatvilágban különféle formák védő színezés. Három típusra redukálhatók: védő, figyelmeztető, álcázó.

Védő színezés segít a testnek kevésbé észrevehetővé válni a környező terület hátterében. A zöld növényzet között gyakran színesek a poloskák, legyek, szöcskék és más rovarok zöld szín. A távol-észak állatvilága ( jegesmedve, Sarkvidéki nyúl, fehér fogoly) jellemzi fehér szín. A sivatagokban az állatok (kígyók, gyíkok, antilopok, oroszlánok) színeiben a sárga tónusok dominálnak.

Figyelmeztető színezés világos, tarka csíkokkal és foltokkal világosan megkülönbözteti a környezetben élő organizmust (2. véglap). Mérgező, égető vagy csípős rovarokban található meg: poszméhekben, darazsakban, méhekben, hólyagos bogarakban. A fényes, figyelmeztető színezés általában más védekezési módokat is kísér: szőrszálakat, tüskéket, csípéseket, maró vagy szúrós szagú folyadékokat. Ugyanaz a fajta színezés fenyegető.

Álca testformában és színében bármilyen tárggyal való hasonlóság érhető el: levél, ág, gally, kő stb. Veszélyben a lepke hernyó kinyúlik, és egy ágra fagy, mint egy gally. A mozdulatlan állapotban lévő lepkemoly könnyen összetéveszthető egy korhadt fadarabbal. Az álcázás is megvalósul utánzás. A mimikri a színben, a testalkatban, sőt a viselkedésben és szokásokban mutatkozó hasonlóságokat jelenti két vagy több organizmusfaj között. Például a poszméhek és a darázslegyek, amelyeknek nincs csípés, nagyon hasonlítanak a poszméhekre és a darazsakra - csípős rovarokra.

Nem szabad azt gondolni, hogy a védőfestés szükségszerűen és mindig megmenti az állatokat az ellenség általi megsemmisítéstől. A színben jobban alkalmazkodó organizmusok vagy ezek csoportjai azonban sokkal ritkábban pusztulnak el, mint azok, amelyek kevésbé alkalmazkodtak.

A védő színezés mellett az állatok számos más alkalmazkodást is kialakítottak az életkörülményekhez, szokásaikban, ösztöneikben és viselkedésükben kifejezve. Például veszély esetén a fürj gyorsan leereszkedik a mezőre, és mozdulatlan helyzetben lefagy. A sivatagokban a kígyók, gyíkok és bogarak a homokba bújnak a hőség elől. A veszély pillanatában sok állat 16 fenyegető pózt vesz fel.

Példák az alkalmazkodásra növényekben. A magas fáknak, amelyek koronáját a szél szabadon fújja, általában gyümölcsök és magok pelyhesek. Az aljnövényzetet és a bokrokat, ahol a madarak élnek, élénk színű gyümölcsök jellemzik, ehető péppel. Sok réti fűnek van termése és magja horgokkal, amelyekkel az emlősök szőréhez tapadnak.

Különféle eszközök akadályozzák meg az önbeporzást és biztosítják a növények keresztbeporzását.

Egylaki növényekben a hím és női virágok nem egyszerre érnek be (uborka). A kétivarú virágú növényeket az önbeporzástól a porzók és bibék eltérő érése, illetve szerkezetük és egymáshoz viszonyított helyzetük sajátosságai védik (kankalinban).

Mutassunk még néhány példát: a tavaszi növények zsenge hajtásai - kökörcsin, chistyaka, kék paprika, libahagyma stb. - elviselik a nulla alatti hőmérsékletet, mivel a sejtnedvben tömény cukoroldat van jelen. Nagyon lassú növekedés, alacsony termetű, kis levelek, sekély gyökerek a tundrában található fákban és cserjékben (fűz, nyír, boróka), rendkívül gyors fejlődés sarki flóra tavasszal és nyáron – mindezek alkalmazkodások az örök fagyos körülmények között való élethez.

Sok gyomnövény mérhetetlenül terem nagy mennyiség magvak, mint a termesztettek – ez adaptív tulajdonság.

Elosztó eszközöket. A növény- és állatfajok nemcsak a szervetlen környezet viszonyaihoz való alkalmazkodóképességükben különböznek, hanem egymáshoz is. Például be széles levelű erdő a gyeptakarót tavasszal fénykedvelő növények (tarajos pázsitfű, kökörcsin, tüdőfű, chistyak), nyáron pedig árnyéktűrő növények (budra, gyöngyvirág, zelencsuk) alkotják. A korán virágzó növények beporzói elsősorban a méhek, poszméhek és lepkék; A nyáron virágzó növényeket általában legyek beporozzák. A lombos erdőben fészkelő számos rovarevő madár (rióta, szerecsendió) pusztítja a kártevőit.

Ugyanazon élőhelyen az élőlények eltérő módon alkalmazkodnak. A göncölő madárnak nincs úszóhártyája, bár táplálékát vízből, búvárkodásból, szárnyak használatával, lábával kövekbe kapaszkodva szerzi. A vakond és vakondpatkány üreges állatok közé tartozik, de előbbi végtagjaival ás, utóbbi pedig fejével és erős metszőfogaival a föld alatti járatokat vezeti. A fóka uszonyokkal úszik, a delfin pedig a farokúszóját használja.

Az alkalmazkodás eredete az organizmusokban. Darwin magyarázata a sajátos környezeti feltételekhez való összetett, változatos alkalmazkodások megjelenésére alapvetően eltért Lamarck e kérdéskörről alkotott felfogásától. Ezek a tudósok élesen különböztek az evolúció fő mozgatórugóinak azonosításában is.

Darwin elmélete teljesen logikus materialista magyarázatot ad például a védőszínezés eredetére. Tekintsük a zöld leveleken élő hernyók testének zöld színének megjelenését. Őseik más színűre is festhettek, és nem ettek levelet. Tegyük fel, hogy bizonyos körülmények miatt kénytelenek voltak átállni a zöld levelek fogyasztására. Könnyen elképzelhető, hogy a madarak sok ilyen rovart megcsíptek, jól láthatóan a zöld háttér előtt. Az utódoknál mindig megfigyelhető örökletes elváltozások közül a hernyók testszíne is megváltozhat, ami kevésbé észrevehető a zöld leveleken. A zöldes árnyalatú hernyók közül néhány egyed túlélte és termékeny utódokat adott. A következő generációkban folytatódott a hernyók preferenciális túlélési folyamata, amelyek színe kevésbé volt észrevehető a zöld leveleken. Idővel köszönhetően természetes kiválasztódás A hernyók zöld testszíne egyre inkább megfelelt a fő háttérnek.

A mimikri megjelenése is csak a természetes szelekcióval magyarázható. Azoknak a szervezeteknek, amelyek testalkatában, színében és viselkedésében a legkisebb eltérések mutatkoztak, növelve a védett állatokhoz való hasonlóságukat, nagyobb esélyük volt a túlélésre és számos utód elhagyására. Az ilyen organizmusok elpusztulásának százalékos aránya alacsonyabb volt, mint azoké, amelyek nem mutattak jótékony változást. Nemzedékről nemzedékre a jótékony változás erősödött és javult a védett állatokhoz való hasonlóság jeleinek felhalmozódásával.

Az evolúció hajtóereje-- természetes kiválasztódás.

Lamarck elmélete teljesen tehetetlennek bizonyult a szerves célszerűség, például az eredet magyarázatában különféle típusok védő színezés. Lehetetlen feltételezni, hogy az állatok „gyakorolták” testszíneiket vagy mintázatukat, és testedzés révén szert tettek fittségre. Az élőlények egymáshoz való kölcsönös alkalmazkodását sem lehet megmagyarázni. Például teljesen megmagyarázhatatlan, hogy a munkásméhek ormánya megfelel az általuk beporzott bizonyos típusú növények virágának szerkezetének. A munkásméhek nem szaporodnak, a méhkirálynők pedig, bár utódokat hoznak, nem tudják „tornázni” ormányukat, mert nem gyűjtik a virágport.

Emlékezzünk vissza az evolúció Lamarck szerinti mozgatórugóira: 1) „a természet haladásvágyára”, melynek eredményeként a szerves világ az egyszerű formák komplex, és 2) a külső környezet változó hatása (közvetlenül a növényekre és alsóbbrendű állatokra, valamint közvetett a részvétellel). idegrendszer magasabb rendű állatokon).

Lamarck felfogása a fokozatosságról, mint az élőlények „változhatatlan” törvények szerinti szerveződésének fokozatos növekedéséről, lényegében az Istenbe vetett hit felismeréséhez vezet. Az élőlények környezeti feltételekhez való közvetlen alkalmazkodásának elmélete a bennük csak megfelelő változások megjelenésével és az így megszerzett tulajdonságok kötelező öröklődésével logikusan következik az elsődleges célszerűség gondolatából. A szerzett tulajdonságok öröklődése kísérletileg nem igazolt.

Annak érdekében, hogy világosabban megmutassuk a fő különbséget Lamarck és Darwin között az evolúció mechanizmusának megértésében, saját szavaikkal adunk magyarázatot ugyanarra a példára.

Hosszú lábak és hosszú nyak kialakulása egy zsiráfban

Lamarck szerint

– Ismeretes, hogy ez a legmagasabb emlős él belső területek Afrikában, és olyan helyeken található, ahol a talaj mindig száraz és mentes a növényzettől. Ez arra készteti a zsiráfot, hogy megeszi a faleveleket, és állandó erőfeszítéseket tesz, hogy elérje. Ennek a szokásnak a következtében, amely a fajtához tartozó összes egyed között régóta fennáll, a zsiráf mellső lábai hosszabbak lettek, mint a hátsó lábai, nyaka pedig olyan hosszú lett, hogy ez az állat anélkül, hogy a hátára emelkedett volna. lábak, amelyek csak a fejét emelik fel, eléri a hat métert (körülbelül húsz láb)... A szokásos használatból eredő bármely szerv által elért változás, amely elegendő ennek a változásnak az előidézéséhez, a későbbiekben megőrződik a szaporodás során, feltéve, hogy ez a szerv velejárója. mindkét egyed közösen vesz részt a megtermékenyítésben faja szaporodása során. Ez a változás tovább közvetítődik, és így a következő generációk minden egyedére, akik ugyanazoknak a feltételeknek vannak kitéve, bár a leszármazottaknak már nem kell úgy megszerezniük, ahogyan az valójában létrejött.

Darwin szerint

„A zsiráf magas termetének, nagyon hosszú nyakának, mellső lábainak, fejének és nyelvének köszönhetően tökéletesen alkalmas arra, hogy lehámozza a leveleket a fák felső ágairól... a legmagasabb egyedekről, amelyek egy-két hüvelykkel magasabbak voltak, mint a többiek, gyakran túlélte a szárazság időszakát, és az egész országban élelmet keresve bolyongott. Ez a kis méretkülönbség, a növekedés és a változás törvényei miatt, a legtöbb fajra nézve nincs hatással. De más volt a helyzet a születőben lévő zsiráfnál, ha figyelembe vesszük valószínű életmódját, mert azok az egyedek, akiknek egy vagy több Különböző részek a testek általában hosszabbak voltak, mint általában; Keresztezéskor vagy azonos szerkezeti jellemzőkkel, vagy azonos irányú változásra hajlamos leszármazottakat kellett volna hagyniuk, míg az e tekintetben kedvezőtlenebb szervezettségű egyedeknek a halálozásra leginkább ki kellett volna lenniük. …a természetes szelekció megvédi és ezáltal elválasztja az összes magasabb rendű egyedet, teljes lehetőséget biztosítva számukra a kereszteződésre, és hozzájárul az összes alacsonyabb rendű egyed elpusztításához.”

Az élőlények környezeti feltételekhez való közvetlen alkalmazkodásának elmélete a megfelelő változások megjelenése és azok öröklődése révén ma is támogatókra talál. Idealista jellegét csak Darwin természetes szelekcióról szóló tanításainak mélyen történő asszimilációja alapján lehet feltárni. hajtóerő evolúció.

Az élőlények adaptációinak relativitása. Darwin természetes kiválasztódási elmélete nemcsak azt magyarázta meg, hogyan keletkezhet a fittség a szerves világban, hanem azt is bebizonyította, hogy mindig is relatív jelleg.Állatokban és növényekben, együtt hasznos jelek vannak haszontalanok, sőt károsak is

Íme néhány példa az élőlények számára használhatatlan, haszontalan szervekre: ló palacsontjai, bálnák hátsó végtagjainak maradványai, majmoknál és embereknél a harmadik szemhéj maradványai, embereknél a vakbél vermiform vakbéle .

Bármilyen alkalmazkodás segíti a szervezeteket abban, hogy csak olyan körülmények között éljenek túl, amelyek között a természetes szelekció kifejlődött. De még ilyen körülmények között is relatív. Egy fényes, napsütéses téli napon a fehér fogoly árnyékként mutatkozik meg a hóban. Az erdőben a hóban láthatatlan fehér nyúl láthatóvá válik a törzsek hátterében, kifutva az erdő szélére.

Az állatokban az ösztönök megnyilvánulásának megfigyelései számos esetben azt mutatják, hogy az állatok nem megfelelőek. A lepkék a tűz felé repülnek, bár közben elpusztulnak. Ösztön vonzza őket a tűzhöz: főként világos, éjszaka jól látható virágokból gyűjtik a nektárt. Az élőlények legjobb védekezése nem minden esetben megbízható. A juhok károsodás nélkül megeszik a közép-ázsiai karakurt pókot, amelynek harapása sok állat számára mérgező.

Egy szerv szűk specializációja a szervezet halálát okozhatja. A swift nem tud felszállni sík felületről, mivel hosszú szárnyai vannak, de nagyon rövid lábai. Csak úgy száll fel, hogy valami szélről lökdösődik, mintha egy ugródeszkáról lenne szó.

A növényi alkalmazkodások, amelyek megakadályozzák, hogy az állatok megegyék őket, viszonylagosak. Az éhes szarvasmarha tövis által védett növényeket is eszik. A szimbiózissal összekapcsolt szervezetek kölcsönös haszna is relatív. Néha a zuzmók gombafonalai elpusztítják a velük együtt élő algákat. Mindezek és sok más tény azt jelzi, hogy a célszerűség nem abszolút, hanem relatív.

A természetes kiválasztódás kísérleti bizonyítékai. A poszt-darwini időkben számos kísérletet végeztek, amelyek megerősítették a természetes szelekció jelenlétét a természetben. Például halakat (gambusia) különböző színű fenekű medencékbe helyeztek. A madarak a halak 70%-át pusztították el a medencében, ahol jobban láthatóak voltak, és 43%-át, ahol színük jobban illett a fenék hátteréhez.

Egy másik kísérletben egy ökörszem (passerine rend) viselkedését figyelték meg, amely a molyhernyókat mozgásig nem pörgette védőszínnel.

A kísérletek megerősítették a figyelmeztető színezés fontosságát a természetes szelekció folyamatában. Az erdő szélén 200 fajhoz tartozó rovarokat raktak ki táblákra. A madarak körülbelül 2000-szer repültek be, és csak azokat a rovarokat csipkedték meg, amelyeknek nem volt figyelmeztető színük.

Kísérletileg azt is megállapították, hogy a legtöbb madár elkerüli a kellemetlen ízű hártyafélék rovarokat. Miután megcsípett egy darázst, a madár három-hat hónapig nem érinti a darázslegyeket. Aztán elkezdi piszkálni őket, amíg rá nem kerül a darázsra, ami után ismét sokáig nem érinti a legyeket.

Kísérleteket végeztek a „mesterséges mimikrával”. A madarak mohón ették az ízetlen kárminfestékkel festett lisztbogár lárváit. A lárvák egy részét festékkeverékkel fedték be kininnel vagy más kellemetlen ízű anyaggal. A madarak, miután találkoztak ilyen lárvákkal, abbahagyták a színes lárvák csipegését. A kísérletet megváltoztatták: különféle mintákat készítettek a lárvák testére, és a madarak csak azokat vették fel, amelyek mintájához nem járt kellemetlen íz. Így a madarak feltételes reflexet fejlesztettek ki a fényes jelekre vagy képekre való figyelmeztetésre.

A természetes szelekcióval kapcsolatos kísérleti kutatásokat botanikusok is végezték. Kiderült, hogy a gyomoknak számos biológiai jellemzők, melynek megjelenése és fejlődése csak az emberi kultúra által teremtett feltételekhez való alkalmazkodásként magyarázható. Például a camelina (keresztes virágúak családja) és a toritsa (szegfűszegfélék családja) magvak mérete és súlya nagyon hasonló a lenmagokhoz, amelyek termését megfertőzik. Ugyanez mondható el a szárnyatlan csörgő (Norichnikov család) magjairól, amelyek eltömítik a rozstermést. A gyomnövények általában egyidejűleg érnek termesztett növények. Mindkettő magjait nehéz elválasztani egymástól a szellőzés során. A férfi kaszált, az aratással együtt kicsépelte a gazt, majd a táblára vetette. Akaratlanul és öntudatlanul is hozzájárult a különféle magvak természetes szelekciójához gyomok a termesztett növények magjaival való hasonlóság mentén.